鄭岳朋  裴銀輝

(國網(wǎng)鶴壁供電公司  河南鶴壁  458030)

摘要:  我國的電力產(chǎn)業(yè)日益發(fā)展壯大,國家電網(wǎng)的規(guī)模和容量的不斷擴(kuò)大,電網(wǎng)的安全運(yùn)行已經(jīng)越來越受到關(guān)注。在整個(gè)電力系統(tǒng)中共包括了發(fā)電、變電、輸電、變電四個(gè)主要部分,變電是將電力送至千家萬戶的最后一個(gè)步驟,將電網(wǎng)中的電力通過各種變電設(shè)備,進(jìn)行合理的電能分配,關(guān)系到廣大百姓的用電需求。變電的最終目的都是為了提高電力輸送的安全穩(wěn)定,變電設(shè)備狀態(tài)檢修作為保證輸送穩(wěn)定的重要步驟，在電力工作中正扮演越來越重要的角色。

關(guān)鍵詞:  變電設(shè)備;帶電檢測;技術(shù)應(yīng)用

引言

最近幾年,變壓器帶電檢測工作受到了人們的廣泛關(guān)注,不少國家的相關(guān)學(xué)者都進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)及理論研究,研究對象主要是高順電流檢測法、超聲波法、特高順法等帶電檢測法。已有研究表明,與離線試驗(yàn)及在線監(jiān)測相比,帶電檢測不僅兼有二者優(yōu)點(diǎn),還具備非侵入、便攜性、操作簡便等獨(dú)特優(yōu)勢。

1帶電檢測診斷技術(shù)的主要特點(diǎn)

帶電檢測診斷技術(shù)應(yīng)用具有以下幾個(gè)特點(diǎn):①帶電檢測診斷技術(shù)在運(yùn)用時(shí),可以在一直供電狀態(tài)下進(jìn)行運(yùn)作,降低由于電力供應(yīng)間性帶來消極事故發(fā)生率,減少財(cái)務(wù)支出,增加電力運(yùn)作安全性和穩(wěn)定性。②在電力運(yùn)行環(huán)節(jié),帶電檢測診斷技術(shù)利于發(fā)現(xiàn)不同電力設(shè)備和裝置在運(yùn)行時(shí),存在弊端和問題,發(fā)現(xiàn)設(shè)備和裝置的安全性。例如：發(fā)現(xiàn)一些運(yùn)行時(shí)間較長和老化損壞裝置設(shè)備在高壓環(huán)境中運(yùn)作狀態(tài)。在高壓環(huán)境,電力設(shè)備的電力負(fù)載力檢測具有一定難度,無法在停電條件下進(jìn)行,帶電檢測診斷技術(shù)的運(yùn)用,為設(shè)備檢測工作帶來便利性。③帶電檢測診斷技術(shù)運(yùn)用靈活,依據(jù)檢測需求和任務(wù)量,靈活設(shè)置周期,及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)下存在問題,利于發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題故障,利于及時(shí)檢修和維護(hù),降低財(cái)務(wù)支出。電力檢修工作也具有自身特點(diǎn)對狀態(tài)檢修工作的運(yùn)作流程示意圖進(jìn)行分析和研究,發(fā)現(xiàn)其首先要建立一個(gè)大目標(biāo),把故障檢修工作放在主要位置,建立定期檢修目標(biāo)和計(jì)劃檢修目標(biāo),保證中心檢修可靠性,在保證上面工作做好后對設(shè)備預(yù)防性檢測,檢測設(shè)備狀態(tài)。

2變電設(shè)備帶電檢測技術(shù)的應(yīng)用

2.1超聲波帶電檢測診斷技術(shù)

超聲波帶電檢測診斷技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用時(shí),其運(yùn)作頻率為21～210kH2,站在理論性角度來說,超聲波帶電檢測診斷技術(shù)運(yùn)作頻率就是超聲波信號體現(xiàn),在系統(tǒng)部分區(qū)域出現(xiàn)放電現(xiàn)象時(shí),周圍電廠區(qū)域會產(chǎn)生介質(zhì)應(yīng)力,這一介質(zhì)應(yīng)力具有平衡性。但是隨著溫度變化環(huán)境中會發(fā)生熱脹冷縮現(xiàn)象,介質(zhì)應(yīng)力在受到熱脹冷縮應(yīng)用、密度產(chǎn)生變化,形成聲波信號。對于電力系統(tǒng)來說,超聲波帶電檢測診斷技術(shù)應(yīng)用,可以在電力設(shè)備和裝置運(yùn)作時(shí),對設(shè)備和不同裝置表面檢測工作就可以利用超聲波帶電檢測診斷技術(shù),結(jié)合電力設(shè)備和裝置表面性質(zhì),在其表面設(shè)置傳感設(shè)備,具有超聲波性質(zhì)傳感設(shè)備可以對外部放電倍號分析和判斷,結(jié)合信號強(qiáng)弱度變化,判斷超聲波帶響度和幅度,給出檢修結(jié)果,判斷設(shè)備運(yùn)作安全性。其次,超聲波帶電檢測診斷技術(shù),也滿足變電柜檢測工作要求,對斷路設(shè)備和不同放電設(shè)備進(jìn)行檢測,具有較好的實(shí)際應(yīng)用性,具有其它技術(shù)不具備的功能。例如：超聲波帶電檢測診斷技術(shù)可以對一些人體感官不能發(fā)現(xiàn)故障檢測,對不同隱性氣體側(cè)漏故障檢測。其次,除了上面闡述檢測以外,在實(shí)際檢測中,要結(jié)合實(shí)際檢測需要,利用不同檢測技術(shù)檢測,保證檢測技術(shù)滿足實(shí)際檢測需要,確保檢修全面性和有效性。如:在對設(shè)備開展檢測工作時(shí),可以利用高頻帶電檢測診斷技術(shù)應(yīng)用,這一技術(shù)具有自身應(yīng)用優(yōu)勢。

2.2變壓器局部放電帶電檢測的定位方法

(1)超聲波檢測定位

超聲波定位法的主要依據(jù)就是,超聲信號及電脈沖信號之間存在一定的時(shí)延,可以充分發(fā)揮時(shí)延作用完成定位。這種定位方法具有以下優(yōu)勢,即操作方便、抗干擾能力強(qiáng)、在線監(jiān)測結(jié)果較準(zhǔn)確等,因此受到了研究人員的關(guān)注。利用超聲波進(jìn)行局部放電定位時(shí),首先選取貼附在變壓器箱體上的一路傳感器作為參考點(diǎn),分別測得放電信號傳播至其他傳感器與參考傳感器間的相對時(shí)延,將此時(shí)間差帶人滿足該組傳感器幾何關(guān)系方程組求解,即可得到放電的幾何位置,也稱雙曲面法。據(jù)此原理,影響變壓器局部放電定位精度的主要包括三方面，即定位計(jì)算方法、超聲傳感器間時(shí)延估計(jì)以及等值聲速v的取值。

(2)特高頻檢測定位

一般情況下,特高頻電磁信號本身就有較強(qiáng)的抗于擾能力,加之電磁波在變壓器中具有較快的傳播速度,這些特征都為其準(zhǔn)確定位奠定了基礎(chǔ),但是高頻電磁波也有一定的缺陷,就是無法穿透金屬完成傳播,遵循幾何繞射理論,而電力變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,絕緣紙板、繞組等都會影響電磁波的傳播路徑,有必要探討影響UHF電磁波傳播的影響因素。以油紙復(fù)合絕緣介質(zhì)為例,電磁波在其中的傳播損耗較小,但是在良導(dǎo)體中的傳播大都發(fā)生了反射。如果在放電源和特高煩傳感器之間放置鐵心及變壓器線圈等進(jìn)行對比試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)變壓器鐵心等實(shí)體金屬對電磁波造成強(qiáng)烈衰減,信號首峰難以分辨,而電磁波可有效穿越繞組線圈并接近直線傳播。雖然針對現(xiàn)場電力變壓器局部放電定位問題,許多研究人員開發(fā)出多種定位算法與時(shí)延估計(jì)方法但仍與實(shí)際放電位置有很大誤差。

2.3紅外側(cè)帶電檢測診斷技術(shù)應(yīng)用

紅外側(cè)帶電檢測診斷技術(shù),紅外線的距離大約在0.78-1100Ω之間,因此也被叫做輻射性紅外線。站在理論和工作原理角度來說,紅外側(cè)帶電檢測診斷技術(shù)時(shí)依據(jù)紅外線自身功能,對溫度判斷和分析把物體表面溫度,物體在受到輻射后產(chǎn)生的能量進(jìn)行分析,判斷密度和劃分情況,在實(shí)踐和應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)紅外側(cè)帶電檢測診斷技術(shù)滿足當(dāng)下狀態(tài)檢修需要。紅外側(cè)帶電檢測診斷技術(shù)靈活度不高,不具有解體性,可以不進(jìn)行取樣,依據(jù)存在故障位置和程度,對其進(jìn)行檢測,利于判斷出設(shè)備存在安全隱患。紅外側(cè)帶電檢測診斷技術(shù)在運(yùn)用時(shí),可以對需要檢測區(qū)域中,不同設(shè)備進(jìn)行大規(guī)模的掃描,在電流溫度身升高而增加設(shè)備溫度條件下應(yīng)用,判斷出溫度升高設(shè)備運(yùn)作安全程度。

2.4暫態(tài)地電壓檢測技術(shù)

暫態(tài)地電壓檢測技術(shù)是通過利用局部放電時(shí)產(chǎn)生的電磁波,經(jīng)過檢測設(shè)備傳至地面并產(chǎn)生暫態(tài)電壓脈沖的原理進(jìn)行檢測的技術(shù)。產(chǎn)生局部放電故障時(shí),電子由帶電設(shè)備傳至其他位置,并由電流產(chǎn)生電磁波,向兩側(cè)進(jìn)行傳播,因?yàn)殡姶艂鞑サ内吥w效應(yīng),電磁波先向附近的金屬物體表面進(jìn)行傳播,其中的大多數(shù)電磁波信號受設(shè)備金屬外殼隔絕,只有少部分通過金屬外殼向設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行傳播,當(dāng)電磁波在設(shè)備內(nèi)部繼續(xù)進(jìn)行傳播并再次接觸到金屬表面時(shí),會產(chǎn)生時(shí)間極短的電壓信號,即暫態(tài)地電壓。

暫態(tài)地電壓檢測技術(shù)需要使用專門的暫態(tài)地電壓傳感器進(jìn)行檢測,檢測范圍包括開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜、變電柜等變電設(shè)備的內(nèi)部局部放電,通過安裝在被測設(shè)備外表面的兩個(gè)暫態(tài)地電壓傳感器測得電壓的時(shí)間差,可基本定位到局部放電的位置,獲得局部放電的強(qiáng)度和頻度暫態(tài)地電壓的大小與局部放電的大小、傳播過程中衰減的程度相關(guān),其中衰減的程度和局部放電的位置、被測設(shè)備內(nèi)部的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和被測設(shè)備外殼縫隙的大小有關(guān)。

結(jié)束語

通過大量的檢測數(shù)據(jù)中探究出,在變電設(shè)備狀態(tài)檢修工作的存在的普遍規(guī)律,進(jìn)而指導(dǎo)今后的變電檢修工作。當(dāng)前我國的變電檢修工作程序還不十分成熟,變電檢修技術(shù)仍有待進(jìn)一步完善,變電檢修人員的操作水平較低,輔助進(jìn)行帶電檢測的工具配套仍需進(jìn)一步完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]齊飛,毛文奇,何智強(qiáng),黎治宇.帶電檢測技術(shù)在電網(wǎng)設(shè)備中的應(yīng)用分析[J].湖南電力,2012(01).

[2]任雙贊,張默涵,詹世強(qiáng),劉晶,盧鵬.帶電檢測技術(shù)在電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用[J].南方能源建設(shè),2015(02):140-145.

[3]蘭云鵬.電力變壓器局部放電檢測定位的研究[D].沈陽:沈陽工業(yè)大學(xué),2003.